Question

15、抗戰時期，我國軍民用硝酸鉀、硫和木炭混合制造了大量土地雷，運用地雷戰等游擊戰術給日本侵略者以沉重的打擊．
（1）硝酸鉀可用硝土與草木灰加水混合制得．硝土的主要成分之一是Ca（NO₃）₂，草木灰的主要成分是

K₂CO₃或碳酸鉀

．將硝土溶于水除去不溶物，加入適量的草木灰可以得到硝酸鉀溶液，同時生成碳酸鈣，該反應的化學方程式是

Ca（NO₃）₂+K₂CO₃→CaCO₃↓+2KNO₃

，該反應的基本類型是

復分解反應

．
（2）含有不溶于水的固體雜質的硝酸鉀，可用如下圖的循環流程進行提純，得到純度較高的硝酸鉀固體，其中溶液A、B、C均是化合物X的水溶液．

請根據以上流程回答下列問題：
①操作Ⅰ的名稱是

過濾

．
②化合物X為

KNO₃或硝酸鉀

．
③若溶液A、B、C中溶質X的質量分數分別表示為a%、b%、c%，則a、b、c的大小關系是

b＞c=a

；溶液A、B、C中一定是飽和溶液的是

C

．

Answer 1

分析：草木灰是農村最常見的，它的主要成分是碳酸鉀；由題中信息可知，Ca（NO₃）₂與K₂CO₃反應生成了硝酸鉀溶液和碳酸鈣，是兩種鹽的反應，屬于復分解反應．（2）圖示的除去硝酸鉀中的雜質，要想將含雜質（不溶于水）的硝酸鉀中的雜質進行分離，需操作Ⅰ的過濾（固液互不溶分離），題目中“A、B、C均是化合物X的水溶液”那么化合物X一定是硝酸鉀，其中在恒溫下B溶液中X的質量分數最大，A與C的質量分數相同；由于硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高逐漸增大，溶液B到C，經過冷卻熱飽和法，它的溶解度降低，有晶體析出是飽和溶液．

解答：解：（1）草木灰是我們熟悉的物質，是常見的鹽，其主要成分是碳酸鉀；Ca（NO₃）₂與其發生復分解反應生成了白色沉淀碳酸鈣和常見的復合肥硝酸鉀
（2）將“不溶于水的固體雜質的硝酸鉀”轉變成“純度較高的硝酸鉀固體”，利用了硝酸鉀的性質，分別利用過濾法、冷卻熱飽和法、重結晶法．
故答案：（1）K₂CO₃或碳酸鉀；Ca（NO₃）₂+K₂CO₃→CaCO₃↓+2KNO₃；復分解反應
           （2）①過濾  ②KNO₃或硝酸鉀   ③b＞c=a    C

點評：本題是一道綜合性很強的實驗探究題，考查了生活生產中常用的鹽硝酸鉀的性質、用途、制取等；其中這里涉及到一種得到較高純度的方法--重結晶．晶體溶于溶劑或熔融以后，又重新從溶液或熔體中結晶的過程．又稱再結晶．重結晶可以使不純凈的物質獲得純化，或使混合在一起的鹽類彼此分離．重結晶的效果與溶劑選擇大有關系，最好選擇對主要化合物是可溶性的，對雜質是微溶或不溶的溶劑，濾去雜質后，將溶液濃縮、冷卻，即得純制的物質．